药用植物化学成分定向选育路径实现！庐山植物园团队破解化学定向育种难题，定向筛选淫羊藿优质化学型种质资源

近日，江西省、中国科学院庐山植物园程春松博士团队在药用植物定向育种领域取得重大突破。该团队历时四年，通过跨纬度资源收集、同质园栽培和多维度分析，成功建立淫羊藿化学型定向选育体系，筛选出 E02、E26 两个优质化学型种质资源，为解决药用植物 "按症选种" 难题提供了全新方案。相关研究成果日前已发表于中科院一区国际权威期刊 《Industrial Crops & Products》。

淫羊藿作为我国传统名贵中药材，药用历史逾千年，其提取物在心血管疾病防治、免疫调节、骨健康维护等方面具有显著功效，是制药工业的核心原料之一。近年来，随着市场需求持续攀升（年需求量达 2 万吨），野生淫羊藿资源过度采挖导致储量锐减，而人工栽培品种普遍存在活性成分含量不稳定、品质参差不齐等问题，严重制约了中药产业的高质量发展。"如何针对不同病症的用药需求，精准筛选具有特定化学成分优势的种质资源，是药用植物育种领域长期未能解决的关键问题。" 程春松研究员介绍。

为破解这一难题，团队自 2021 年起启动淫羊藿定向化学选育研究，创新性地采用 "跨纬度资源收集 + 同质园栽培 + 表型 - 化学关联分析" 的技术路径。研究团队跨越 1000 余公里、5 个纬度带，从我国不同产区系统收集 34 份淫羊藿种质资源，将其移栽至庐山植物园同质园进行标准化栽培。该同质园海拔 1021 米，模拟淫羊藿原生林下生态环境，控制光照、土壤、水分等关键因子，确保所有种质在统一环境中完成完整生长周期，最大限度排除环境干扰，凸显遗传本质差异。

在为期一年的栽培观测中，团队对每份种质的 7 项核心表型性状进行精准测定，包括第一节间长度、叶柄尺寸、叶片大小等形态指标，同时运用高效液相色谱（HPLC-DAD）技术，对 13 种关键活性成分进行定量分析。结果显示，34 份种质在表型和化学成分上均呈现显著差异：第一节间长度跨度从 6.17 厘米到 21.13 厘米，叶片面积最大相差 12 倍；活性成分中，淫羊藿苷 C 含量最高达 72.63 毫克 / 克，木兰花碱最高为 2.66 毫克 / 克，且多数种质主要富集淫羊藿苷 A、B、C，木兰花碱，淫羊藿苷和宝藿苷 I 等 6 种核心活性成分。

通过相关性分析，团队发现了重要表型 - 化学关联规律：第一节间长度与淫羊藿苷 C、木兰花碱含量呈显著正相关（相关系数分别为 0.52 和 0.59），其中 E02 种质在高含量这两种成分的同时，第一节间长度达到 21.13 厘米，为最长。这一发现表明，第一节间长度可作为快速筛选高含量目标成分淫羊藿种质的直观指标，解决了传统育种中 "成分检测复杂、筛选效率低" 的痛点。

基于 6 种核心活性成分的含量特征，团队采用改良 Z 值法将 34 份种质划分为极高、中等、极低三种化学型。其中，E02 和 E26 种质表现尤为突出：E26 的淫羊藿苷 C、木兰花碱及总活性成分含量均居首位，E02 则在淫羊藿苷 C 含量上排名第二，同时淫羊藿苷含量位列前茅，二者均属于 "多成分高含量" 的优质化学型。此外，团队还筛选出针对特定成分的优势种质，如 E20（高淫羊藿苷）、E19（高宝藿苷 I）等，为不同病症的精准用药提供了种质支撑。

更值得关注的是，团队对这些优势种质进行了连续三年的成分稳定性验证，证实其高含量特征在异地栽培中保持稳定，克服了药用植物种质 "易地退化" 的行业难题。"这些优质种质可直接作为核心育种材料，定向培育出符合制药企业特定成分需求的新品种。" 团队核心成员程琪庆博士表示，该研究首次实现了淫羊藿基于化学型的精准分类与定向筛选，为中药种质资源的高效利用提供了范例。

此次研究得到国家自然科学基金、江西省 "双千计划" 等项目支持，不仅为淫羊藿产业提供了优质种质资源和标准化育种技术，更建立了 "资源收集 - 环境均一  表型化学关联 - 化学型分类" 的药用植物定向育种范式。该方法可广泛应用于其他药用植物的种质创新，对保护野生药用植物资源、提升中药产品质量稳定性、推动中药产业现代化具有重要意义。

目前，团队已启动优势种质的分子机制研究，进一步解析活性成分高含量的遗传基础，并计划与企业合作开展育种推广，加快优质品种的产业化应用。"未来我们将继续拓展跨区域种质收集范围，结合多组学技术，培育更多针对性强、品质稳定的药用植物新品种，为中医药传承创新发展提供坚实的种质保障。" 程春松博士表示。